[go: up one dir, main page]

KR20230042620A - Voltage generating circuit and semiconductor device - Google Patents

Voltage generating circuit and semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
KR20230042620A
KR20230042620A KR1020220077477A KR20220077477A KR20230042620A KR 20230042620 A KR20230042620 A KR 20230042620A KR 1020220077477 A KR1020220077477 A KR 1020220077477A KR 20220077477 A KR20220077477 A KR 20220077477A KR 20230042620 A KR20230042620 A KR 20230042620A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
circuit
leak
reference voltage
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020220077477A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102643770B1 (en
Inventor
히로키 무라카미
Original Assignee
윈본드 일렉트로닉스 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윈본드 일렉트로닉스 코포레이션 filed Critical 윈본드 일렉트로닉스 코포레이션
Publication of KR20230042620A publication Critical patent/KR20230042620A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102643770B1 publication Critical patent/KR102643770B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/14Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
    • G11C5/147Voltage reference generators, voltage or current regulators; Internally lowered supply levels; Compensation for voltage drops
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current 
    • G05F1/46Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/56Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current 
    • G05F1/46Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/56Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • G05F1/567Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for temperature compensation
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/14Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
    • G11C5/148Details of power up or power down circuits, standby circuits or recovery circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

Provided are a voltage generation circuit and a semiconductor device, which can prevent a leak current without using a DPD mode. The voltage generation circuit of the present invention comprises: a reference voltage generation unit that generates a reference voltage; a leak current monitoring unit that generates a leak current corresponding to the leak current of a peripheral circuit; an output voltage control unit that controls the reference voltage based on the leak current and outputs the controlled reference voltage; a standby voltage generation unit which supplies an internal supply voltage to the peripheral circuit based on the controlled reference voltage; and a voltage drop detection unit which detects that the controlled reference voltage has dropped to a certain level. The output voltage control unit controls the controlled reference voltage according to the detection result of the voltage drop detection unit.

Description

전압 생성 회로 및 반도체 장치{VOLTAGE GENERATING CIRCUIT AND SEMICONDUCTOR DEVICE}Voltage generating circuit and semiconductor device {VOLTAGE GENERATING CIRCUIT AND SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은, 전압 생성 회로 및 반도체 장치에 관한 것으로, 특히, 리크 전류를 억제한 전압 생성 회로 및 반도체 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a voltage generator circuit and a semiconductor device, and more particularly, to a voltage generator circuit and a semiconductor device in which leakage current is suppressed.

반도체 장치에서는, 일반적으로, 조작 온도에 대응하는 온도 보상된 전압을 생성해, 회로를 동작시키는 것으로 회로의 신뢰성을 유지하고 있다. 예를 들면, 메모리에서는, 데이터 독출 시에, 온도 변화에 의해 독출 전류가 저하해 버리면 독출 마진이 저하해, 정확한 데이터의 독출을 실시할 수 없게 되어 버린다. 이 때문에, 온도 보상된 전압을 이용해 데이터의 독출을 실시함으로써, 독출 전류의 저하를 막고 있다. 예를 들면, 일본 특허공개 2021-82094호 공보에서는, 온칩(on-chip)의 온도 센서나 그 결과로부터 온도 보상 전압을 산출하기 위한 로직을 필요로 하지 않는 회로 규모를 삭감한 전압 생성 회로를 개시하고 있다.In semiconductor devices, circuit reliability is generally maintained by generating a temperature-compensated voltage corresponding to an operating temperature and operating the circuit. For example, in a memory, if the read current decreases due to a temperature change during data read, the read margin decreases, making it impossible to accurately read data. For this reason, a decrease in read current is prevented by reading data using a temperature-compensated voltage. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2021-82094 discloses a circuit scale-reduced voltage generation circuit that does not require an on-chip temperature sensor or a logic for calculating a temperature compensation voltage from the result. are doing

저항 변화형 메모리 등의 반도체 디바이스는, 저 전압 및 정전류로 동작할 수 있어, IoT 등의 모바일 디바이스에의 사용에 적합하다. 모바일 디바이스 등에의 적용 범위가 넓어지면, 동시에 동작 환경에서의 온도 범위도 확대된다. 이 때문에, 반도체 디바이스가 일반적으로 탑재하고 있는 전압 생성 회로는 온도 보상된 전압을 생성할 수 있다.Semiconductor devices such as resistance variable memories can operate with low voltage and constant current, and are suitable for use in mobile devices such as IoT. As the application range to mobile devices and the like widens, the temperature range in the operating environment also expands at the same time. For this reason, a voltage generation circuit generally installed in a semiconductor device can generate a temperature-compensated voltage.

도 1은, 종래의 온도 보상된 전압 생성 회로의 일례의 도면이다. 전압 생성 회로(10)는, 외부 전원 전압의 변동에 의존하지 않는 참고 전압(Vref)을 생성하는 밴드갭 레퍼런스 회로(BGR 회로)(20)와, BGR 회로(20)로부터 출력된 참고 전압(Vref)에 근거해 내부 공급 전압(INTVDD)을 생성하는 내부 전압 생성 회로(30)를 포함한다.1 is a diagram of an example of a conventional temperature compensated voltage generation circuit. The voltage generator circuit 10 includes a bandgap reference circuit (BGR circuit) 20 that generates a reference voltage Vref that does not depend on fluctuations in the external power supply voltage, and a reference voltage Vref output from the BGR circuit 20. ) and an internal voltage generation circuit 30 that generates an internal supply voltage INTVDD based on .

내부 전압 생성 회로(30)는, 연산 증폭기(OP), PMOS 트랜지스터(Q1)를 포함한다. 연산 증폭기(OP)의 반전입력단자(-)에는 참고 전압(Vref)이 입력되고, 비반전입력단자(+)에는 부(負)귀환에 의해 노드(N)의 전압(VN)이 입력된다. 연산 증폭기(OP)의 출력이 트랜지스터(Q1)의 게이트에 접속되고, 노드(N)에는, 주변 회로(40)의 부하가 접속된다. 연산 증폭기(OP)는, 노드(N)의 전압(VN)이 참고 전압(Vref)과 동일해지도록(VN=Vref), 트랜지스터(Q1)의 게이트 전압을 제어한다. 이것으로, 트랜지스터(Q1)를 흐르는 전류는, 공급 전압(VDD)의 변동에 의존하지 않는 정전류가 되고, 주변 회로(40)에는, 정전류의 내부 공급 전압(INTVDD)이 공급된다(INTVDD=VN).The internal voltage generating circuit 30 includes an operational amplifier (OP) and a PMOS transistor (Q1). The reference voltage (Vref) is input to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier (OP), and the voltage (VN) of the node (N) is input to the non-inverting input terminal (+) by negative feedback. The output of the operational amplifier OP is connected to the gate of the transistor Q1, and the load of the peripheral circuit 40 is connected to the node N. The operational amplifier (OP) controls the gate voltage of the transistor (Q1) so that the voltage (VN) of the node (N) becomes equal to the reference voltage (Vref) (VN = Vref). As a result, the current flowing through the transistor Q1 becomes a constant current that does not depend on the fluctuation of the supply voltage VDD, and the internal supply voltage INTVDD of the constant current is supplied to the peripheral circuit 40 (INTVDD = VN). .

플래쉬 메모리가 스탠바이 모드로 대기하고 있을 때, 조작 온도가 고온이 되면, 주변 회로(40)에 흐르는 리크 전류가 증가한다. 주변 회로(40)에는, CMOS 트랜지스터 등을 이용한 다양한 집적회로가 형성되어 있고, 이들 회로의 PN 접합 리크 전류나 트랜지스터의 역치 리크 전류는, 온도의 상승에 수반해 증가한다. 또한, 리크 전류는 전압에 의존하므로, 외부요인으로 내부 공급 전압(INTVDD)이 증가하면, 리크 전류도 증가한다.When the operating temperature becomes high while the flash memory is on standby in the standby mode, the leakage current flowing through the peripheral circuit 40 increases. Various integrated circuits using CMOS transistors and the like are formed in the peripheral circuit 40, and the PN junction leakage current of these circuits and the threshold leakage current of the transistor increase with the rise in temperature. Also, since the leak current depends on the voltage, when the internal supply voltage INTVDD increases due to an external factor, the leak current also increases.

리크 전류를 억제하기 위해서, 반도체 디바이스는, 스탠바이 모드 보다 한층 소비 전력을 삭감하기 위해, 딥 파워다운 모드(DPD 모드)를 채용하는 것이 있다. DPD 모드에서는, 내부 전압 생성 회로(30)의 동작을 정지시키고, 예를 들면, 공급 전압(VDD)과 트랜지스터(Q1)의 사이에 스위치를 마련하고, 내부 전압 생성 회로(30)의 동작 정지 단계에서 Q1가 닫히는 것으로, 공급 전압(VDD)의 전력 공급을 절단한다.In order to suppress leakage current, some semiconductor devices employ a deep power-down mode (DPD mode) to further reduce power consumption than the standby mode. In the DPD mode, the operation of the internal voltage generator circuit 30 is stopped, for example, a switch is provided between the supply voltage VDD and the transistor Q1 to stop the operation of the internal voltage generator circuit 30. Q1 is closed at , cutting off the power supply of the supply voltage (VDD).

그렇지만, DPD 모드는, DPD 모드에 의해 공급 전압(VDD)을 차단하면, 주변 회로(40)가 플로팅이 되어, DPD 모드로부터 복귀할 때, 주변 회로(40)의 회로소자나 배선 등의 용량을 충전해야 해서, 시간이 걸리고, 다음 동작을 신속히 실시할 수 없다는 과제가 있다.However, in the DPD mode, when the supply voltage (VDD) is cut off by the DPD mode, the peripheral circuit 40 floats, and when returning from the DPD mode, the capacitance of the circuit element or wiring of the peripheral circuit 40 is reduced. There is a problem that it needs to be charged, which takes time, and that the next operation cannot be performed quickly.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 DPD 모드를 이용하지 않고, 리크 전류를 억제할 수 있는 전압 생성 회로를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a voltage generation circuit capable of suppressing a leak current without using the DPD mode.

본 발명에 따른 전압 생성 회로는, 참고 전압을 생성하는 참고 전압 생성부와, 반도체 장치의 내부 회로의 리크 전류에 대응하는 감시용 리크 전류를 생성하는 리크 전류 감시부와, 상기 감시용 리크 전류에 근거해 상기 참고 전압을 제어하는 제어부와, 상기 제어부에 의해 제어된 참고 전압을 수취하고, 상기 제어된 참고 전압에 근거해 상기 내부 회로에 내부 전압을 공급하는 내부 전압 생성부를 포함한다.A voltage generator circuit according to the present invention includes a reference voltage generator that generates a reference voltage, a leak current monitor that generates a leak current for monitoring corresponding to a leak current in an internal circuit of a semiconductor device, and a leak current for monitoring. and an internal voltage generator that receives the reference voltage controlled by the controller and supplies an internal voltage to the internal circuit based on the controlled reference voltage.

본 발명에 따른 반도체 장치는, 본 발명의 어느 한 실시예의 전압 생성 회로를 포함할 수 있고, 또한 상기 전압 생성 회로는, 저 소비전력으로 동작하고, 스탠바이 모드일 때 내부 회로에 내부 전압을 공급할 수 있다.A semiconductor device according to the present invention may include the voltage generator circuit according to any one embodiment of the present invention, and the voltage generator circuit may operate with low power consumption and supply an internal voltage to an internal circuit in a standby mode. there is.

본 발명에 의하면, 내부 회로의 리크 전류를 감시하는 감시용 리크 전류에 근거해 참고 전압을 제어하고, 상기 제어된 참고 전압에 근거해 내부 회로에 내부 전압을 공급하도록 했으므로, 온도 보상된 참고 전압을 자율적으로 생성할 수 있어, 내부 회로의 리크 전류를 최소한으로 억제할 수 있다.According to the present invention, the reference voltage is controlled based on the leak current for monitoring the leak current of the internal circuit, and the internal voltage is supplied to the internal circuit based on the controlled reference voltage, so that the temperature compensated reference voltage Since it can be generated autonomously, the leakage current of the internal circuit can be minimized.

[도 1] 종래의 전압 생성 회로의 개략도이다.
[도 2] 본 발명의 제1 실시예에 따른 전압 생성 회로의 개략도이다.
[도 3] 본 발명의 제2 실시예에 따른 전압 생성 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.
[도 4a] 본 발명의 실시예의 리크 전류 감시부의 개략도이다.
[도 4b] 본 발명의 실시예의 리크 전류 감시부의 개략도이다.
[도 5] 본 발명의 제2 실시예에 따른 전압 생성 회로의 개략도이다.
[도 6] 본 발명의 제3 실시예에 따른 전압 생성 회로의 구성의 블록도이다.
[도 7] 본 발명의 제3 실시예에 따른 전압 생성 회로의 제1 예의 개략도이다.
[도 8] 본 발명의 제3 실시예에 따른 전압 생성 회로의 제2 예의 개략도이다.
[도 9] 본 발명의 제3 실시예에 따른 전압 생성 회로의 제3 예의 개략도이다.
[도 10] 본 발명의 제4 실시예에 따른 전압 생성 회로의 개략도이다.
[도 11] 본 발명의 제5 실시예에 따른 전압 생성 회로의 개략도이다.
1 is a schematic diagram of a conventional voltage generation circuit.
2 is a schematic diagram of a voltage generation circuit according to the first embodiment of the present invention.
[Fig. 3] is a block diagram showing the configuration of a voltage generator circuit according to a second embodiment of the present invention.
4A is a schematic diagram of a leak current monitoring unit according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4b is a schematic diagram of a leak current monitoring unit according to an embodiment of the present invention.
[Fig. 5] is a schematic diagram of a voltage generation circuit according to a second embodiment of the present invention.
[Fig. 6] is a block diagram of the configuration of a voltage generator circuit according to a third embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a schematic diagram of a first example of a voltage generation circuit according to a third embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram of a second example of a voltage generation circuit according to a third embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a schematic diagram of a third example of a voltage generation circuit according to a third embodiment of the present invention.
10 is a schematic diagram of a voltage generation circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
11 is a schematic diagram of a voltage generation circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 전압 생성 회로는, 플래쉬 메모리, 다이나믹 메모리, 스태틱 메모리, 저항 변화형 메모리, 자기(磁氣) 메모리 등의 반도체 메모리나, 로직, 신호 처리 등의 반도체 디바이스에 탑재된다.The voltage generation circuit according to the present invention is installed in semiconductor memories such as flash memory, dynamic memory, static memory, resistance variable memory, and magnetic memory, or semiconductor devices such as logic and signal processing.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 전압 생성 회로(100)는, 참고 전압 생성 회로(BGR 회로)(110)와, 내부 전압 생성 회로(120)를 포함한다. 전압 생성 회로(100)는, 예를 들면, 플래쉬 메모리에 탑재되고, 플래쉬 메모리가 스탠바이 상태에 있을 때, 주변 회로(40)에 내부 공급 전압(INTVDD)을 공급한다. 이 기간에, 주변 회로(40)는, 저 소비전력 모드가 되지만, 외부로부터 커맨드 등이 입력되었을 경우에는 커맨드에 응답해 동작한다.Referring to FIG. 2 , the voltage generator circuit 100 of this embodiment includes a reference voltage generator circuit (BGR circuit) 110 and an internal voltage generator circuit 120 . The voltage generating circuit 100 is, for example, mounted in a flash memory, and supplies the internal supply voltage INTVDD to the peripheral circuit 40 when the flash memory is in a standby state. During this period, the peripheral circuit 40 enters the low power consumption mode, but when a command or the like is input from the outside, it operates in response to the command.

BGR 회로(110)는, 반도체 재료의 실리콘 물성인 밴드갭 전압을 이용하여, 온도나 전원 전압의 변동에 대하여 의존성이 낮은 안정된 참고 전압을 생성한다. BGR 회로(110)는, 전원 전압(VDD)과 GND 간에 제1 및 제2 전류 경로를 포함한다. 제1 전류 경로는, 직렬로 접속된 PMOS 트랜지스터(Q10), 저항(R1), PNP 바이폴라 트랜지스터(BP1)를 포함하고, 제2 전류 경로는, 직렬로 접속된 PMOS 트랜지스터(Q20)(트랜지스터(Q10)와 동일 구성), 저항(R2)(저항(R1)과 같은 저항값), 저항(Rf), PNP 바이폴라 트랜지스터(BP2)를 포함한다. BGR 회로(110)는 연산 증폭기(112)를 더 포함하고, 저항(R1)과 바이폴라 트랜지스터(BP1)의 접속 노드(N1)를 연산 증폭기(112)의 반전입력단자(-)에 접속하고, 저항(R2)과 저항(Rf)의 접속 노드(N2)를 연산 증폭기(112)의 비반전입력단자(+)에 접속하고, 연산 증폭기(112)의 출력 단자는 트랜지스터(Q10, Q20)의 게이트에 공통 접속한다.The BGR circuit 110 uses a bandgap voltage, which is a property of silicon of a semiconductor material, to generate a stable reference voltage with low dependence on temperature or power supply voltage fluctuations. The BGR circuit 110 includes first and second current paths between the power supply voltage VDD and GND. The first current path includes a PMOS transistor Q10, a resistor R1, and a PNP bipolar transistor BP1 connected in series, and a second current path includes a PMOS transistor Q20 (transistor Q10) connected in series. ), a resistor R2 (the same resistance value as the resistor R1), a resistor Rf, and a PNP bipolar transistor BP2. The BGR circuit 110 further includes an operational amplifier 112, connects the resistor R1 and the connection node N1 of the bipolar transistor BP1 to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 112, and The connection node N2 of (R2) and the resistor Rf is connected to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 112, and the output terminal of the operational amplifier 112 is connected to the gates of the transistors Q10 and Q20. common connection.

바이폴라 트랜지스터(BP1와 BP2)의 이미터 면적비는, 1:n(n은, 1보다 큰 수)이며, 바이폴라 트랜지스터(BP1)의 전류 밀도는, 바이폴라 트랜지스터(BP2)의 n배이다. 덧붙여, 여기에서는 바이폴라 트랜지스터를 예시하지만, 바이폴라 트랜지스터의 대신에, 면적비가 1:n의 다이오드를 이용해도 무방하다.The emitter area ratio of the bipolar transistors BP1 and BP2 is 1:n (n is a number greater than 1), and the current density of the bipolar transistor BP1 is n times that of the bipolar transistor BP2. Incidentally, although a bipolar transistor is exemplified here, a diode having an area ratio of 1:n may be used instead of the bipolar transistor.

연산 증폭기(112)는, 노드(N1)의 전압과 노드(N2)의 전압이 같아지도록, 트랜지스터(Q10, Q20)의 게이트 전압을 제어하고, 이에 따라, 제1 및 제2 전류 경로에는 동일한 전류 IB가 흐른다. 저항(Rf)의 단자간 전압 VRf는, 다음 식으로 나타내진다.The operational amplifier 112 controls the gate voltages of the transistors Q10 and Q20 so that the voltage at the node N1 and the node N2 are equal, and accordingly, the same current is applied to the first and second current paths. I B flows. The voltage V Rf between the terminals of the resistor Rf is represented by the following formula.

VRf = kT/qIn(n)V Rf = kT/qIn(n)

k는, 볼츠만 정수, T는, 절대 온도, q는, 전자의 전하량이다.k is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, and q is the electric charge of the electron.

저항(Rf)에 흐르는 전류 IB는, 다음 식으로 나타내진다.The current I B flowing through the resistor Rf is represented by the following equation.

IB = VRf/Rf = T/Rf × k/qln(n)I B = V Rf /Rf = T/Rf × k/qln(n)

온도에 의존하는 인수는, T/Rf이며, 전류 IB는, 정(正)의 온도계수를 가진다.The temperature-dependent factor is T/Rf, and the current I B has a positive temperature coefficient.

또한, 저항(R2)의 선택된 탭 위치의 저항을 저항 R2'로 하면, 참고 전압(Vref_NTc)은, 다음 식으로 나타내진다.In addition, when the resistance at the selected tap position of the resistor R2 is the resistor R2', the reference voltage Vref_NTc is expressed by the following equation.

Vref_NTc = VN2 + IBR2'Vref_NTc = V N2 + I B R2'

VN2는, 노드(N2)의 전압이다.V N2 is the voltage of node N2.

바람직한 양태에서는, 저항(R2)은, 부(負)의 온도계수를 가지는 반도체 재료로 구성된다. 즉, 온도의 상승에 수반해 저항이 낮아지고, 반대로 온도의 저하에 수반해 저항이 높아진다. 저항(R2)은 예를 들면, 고농도의 불순물이 도프된 도전성 폴리 실리콘층, N+의 확산 영역에 의해 구성된다. 본 실시예에서는, 저항(R2)의 탭 위치를 적당하게 선택함으로써, 참고 전압(Vref_NTc)에 소망하는 부(負)의 온도계수를 가지게 한다. 탭 위치 또는 부(負)의 온도계수는, 예상되는 최대 온도일 때에 어느 정도 크기의 참고 전압을 내부 전압 생성 회로(120)에 공급하는지에 근거해 결정된다.In a preferred embodiment, the resistor R2 is made of a semiconductor material having a negative temperature coefficient. That is, the resistance decreases as the temperature rises, and the resistance increases conversely as the temperature decreases. The resistor R2 is constituted by, for example, a conductive polysilicon layer doped with high-concentration impurities and an N+ diffusion region. In this embodiment, by appropriately selecting the tap position of the resistor R2, the reference voltage Vref_NTc is given a desired negative temperature coefficient. The tap position or negative temperature coefficient is determined based on how much reference voltage is supplied to the internal voltage generator circuit 120 at the expected maximum temperature.

내부 전압 생성 회로(120)는, 도 1에 도시한 내부 전압 생성 회로(30)와 같은 구조이다. 도 2를 참조하면, BGR 회로(110)에 의해 생성된 참고 전압(Vref_NTc)은, 내부 전압 생성 회로(120)의 연산 증폭기(OP)의 반전입력단자(-)에 입력되고, 비반전입력단자(+)에는 부(負)귀환에 의해 노드(N)의 전압(VN)이 입력된다. 내부 전압 생성 회로(120)는, 참고 전압(Vref_NTc)에 근거해 생성된 내부 공급 전압(INTVDD)을 노드(N)로부터 주변 회로(40)에 공급한다.The internal voltage generator circuit 120 has the same structure as the internal voltage generator circuit 30 shown in FIG. Referring to FIG. 2, the reference voltage Vref_NTc generated by the BGR circuit 110 is input to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier (OP) of the internal voltage generating circuit 120, and is input to the non-inverting input terminal The voltage (VN) of the node (N) is input to (+) by negative feedback. The internal voltage generator circuit 120 supplies the internal supply voltage INTVDD generated based on the reference voltage Vref_NTc from the node N to the peripheral circuit 40 .

본 실시예에서는, 플래쉬 메모리는, DPD 모드를 채용하지 않고, 즉, 스탠바이 모드로부터 DPD 모드로 이행하지 않고, 스탠바이 모드시에 주변 회로(40)에 생기는 리크 전류를 최소한으로 억제한다. 스탠바이 모드로 대기하고 있을 때, 조작 온도가 고온이 되면, BGR 회로(110)에서 생성되는 참고 전압(Vref_NTc)은, 부(負)의 온도계수를 가지기 때문에 저하한다. 참고 전압(Vref_NTc)이 저하하는 것으로, 내부 전압 생성 회로(120)에 의해 생성되는 내부 공급 전압(INTVDD)도 마찬가지로 저하한다. 주변 회로(40)의 PN 접합 리크나 트랜지스터의 오프 리크 등에 의한 리크 전류는, 조작 온도의 상승에 수반해 증가하지만, 이러한 리크 전류는, 내부 공급 전압(INTVDD)에 의존해, 내부 공급 전압(INTVDD)이 저하하면, 그에 따라 리크 전류도 저하한다.In this embodiment, the flash memory does not adopt the DPD mode, i.e., does not transition from the standby mode to the DPD mode, and minimizes the leakage current generated in the peripheral circuit 40 during the standby mode. While waiting in the standby mode, when the operating temperature becomes high, the reference voltage Vref_NTc generated in the BGR circuit 110 has a negative temperature coefficient and therefore decreases. When the reference voltage Vref_NTc decreases, the internal supply voltage INTVDD generated by the internal voltage generator circuit 120 also decreases similarly. The leakage current due to the PN junction leak of the peripheral circuit 40 or the off-leak of the transistor increases as the operating temperature rises, but this leak current depends on the internal supply voltage INTVDD and When this decreases, the leakage current also decreases correspondingly.

본 실시예에서는, 참고 전압(Vref_NTc)이 부(負)의 온도계수를 가지기 때문에, 온도가 상승하면 참고 전압(Vref_NTc)이 저하해, 주변 회로(40)의 증가한 리크 전류가 상쇄된다. 또한, DPD 모드를 채용하지 않기 때문에, DPD 모드로부터 복귀하는 지연 시간을 고려하지 않고, 다음의 액티브 동작을 실시시킬 수 있다.In this embodiment, since the reference voltage Vref_NTc has a negative temperature coefficient, when the temperature rises, the reference voltage Vref_NTc decreases, and the increased leakage current in the peripheral circuit 40 is offset. Further, since the DPD mode is not employed, the next active operation can be performed without considering the delay time for returning from the DPD mode.

제1 실시예에서는, 조작 온도가 상승했을 때에, 참고 전압(Vref_NTc)이 일정한 전압 범위 내에 들어가도록, 제조 또는 출하시에 저항(R2)의 트리밍을 해야 한다. 그러나, 실제로는, 리크 전류의 증가는 선형(liner)이 아니라, 어느 온도를 경계로 지수함수적으로 증가하기 때문에, 그 트리밍은 매우 복잡하다. 또한, 조작 온도가 상정 온도를 넘었을 경우에는, 참고 전압(Vref_NTc)이 상기 일정한 전압 범위로부터 일탈해 버리고, 그 결과, 예를 들면, 참고 전압(Vref_NTc)이 주변 회로(40)의 CMOS 트랜지스터의 최저 조작 전압 보다 낮아지면, 주변 회로(40)는 스탠바이 상태에서 입력된 커맨드 등에 응답해 동작할 수 없게 되어 버린다. 그래서, 제2 실시예는, 참고 전압 생성 회로(110)가 트리밍하지 않고, 자율적으로 온도 보상된 참고 전압(Vref)을 생성할 수 있는 전압 생성 회로를 제공한다.In the first embodiment, the resistor R2 must be trimmed during manufacturing or shipping so that the reference voltage Vref_NTc falls within a certain voltage range when the operating temperature rises. However, in reality, since the increase in leak current is not linear but increases exponentially with a certain temperature as the boundary, the trimming is very complicated. In addition, when the operating temperature exceeds the assumed temperature, the reference voltage Vref_NTc deviates from the above-mentioned constant voltage range. As a result, for example, the reference voltage Vref_NTc of the CMOS transistor of the peripheral circuit 40 If it becomes lower than the minimum operating voltage, the peripheral circuit 40 becomes unable to operate in response to a command or the like input in the standby state. Thus, the second embodiment provides a voltage generator circuit capable of autonomously generating a temperature-compensated reference voltage Vref without trimming the reference voltage generator circuit 110 .

도 3을 참조하면, 제2 실시예의 전압 생성 회로(200)는, 참고 전압(Vref)을 생성하는 참고 전압 생성부(210)와, 스탠바이 상태의 주변 회로(250)의 리크 전류 ILEAK_PERI를 감시하여 대응하는 리크 전류 ILEAK를 생성하는 리크 전류 감시부(220)와, 참고 전압(Vref)을 수취하고, 리크 전류 감시부(220)에서 생성된 리크 전류 ILEAK에 근거해 제어된 참고 전압(Vref_C)을 출력하는 출력 전압 제어부(230)와, 제어된 참고 전압(Vref_C)에 근거해 내부 공급 전압(INTVDD)을 생성하는 스탠바이 전압 생성부(240)를 포함한다. 주변 회로(250)는, 스탠바이 상태일 때 스탠바이 전압 생성부(240)에 의해 생성된 내부 공급 전압(INTVDD)에 의해 저 소비전력으로 동작하고, 액티브 상태일 때 액티브 전압 생성부(260)에 의해 생성된 내부 공급 전압(INTVDD)에 의해 동작한다.Referring to FIG. 3 , the voltage generator circuit 200 of the second embodiment monitors the reference voltage generator 210 that generates the reference voltage Vref and the leakage current I LEAK_PERI of the peripheral circuit 250 in the standby state. The leak current monitoring unit 220 that generates the corresponding leak current I LEAK by receiving the reference voltage Vref and the reference voltage controlled based on the leak current I LEAK generated by the leak current monitoring unit 220 ( It includes an output voltage controller 230 that outputs Vref_C, and a standby voltage generator 240 that generates an internal supply voltage INTVDD based on the controlled reference voltage Vref_C. The peripheral circuit 250 operates with low power consumption by the internal supply voltage INTVDD generated by the standby voltage generator 240 in the standby state, and by the active voltage generator 260 in the active state. It is operated by the generated internal supply voltage (INTVDD).

참고 전압 생성부(210)는, 예를 들면, 도 2에 도시한 BGR 회로에 의해 구성되고, 참고 전압(Vref)을 출력 전압 제어부(230)에 제공한다. 리크 전류 감시부(220)는, 스탠바이 상태의 주변 회로(250)에서 생기는 리크 전류 ILEAK_PERI와 일정한 비(ratio)를 가지는 리크 전류 ILEAK를 생성한다. 주변 회로(250)는, CMOS 트랜지스터 등을 이용한 다양한 회로를 포함하고, 이러한 회로는, 플래쉬 메모리가 스탠바이 모드일 때, 스탠바이 전압 생성부(240)로부터의 내부 공급 전압(INTVDD)에 의해 동작 가능한 상태에 있다. 한편, 트랜지스터의 미형화(微型化)와 함께 트랜지스터의 역치 전압의 저하에 따라 트랜지스터의 소스/드레인 사이를 흐르는 오프 리크 전류(off-state leakage current)(PN 접합 리크나 게이트 리크도 포함한다)가 증가하기 때문에, 스탠바이 상태의 주변 회로(250)의 리크 전류를 최소한으로 억제할 필요가 있다.The reference voltage generator 210 is configured by, for example, the BGR circuit shown in FIG. 2 and provides the reference voltage Vref to the output voltage controller 230 . The leak current monitoring unit 220 generates a leak current I LEAK having a constant ratio with the leak current I LEAK_PERI generated in the peripheral circuit 250 in the standby state. The peripheral circuit 250 includes various circuits using CMOS transistors and the like, and these circuits, when the flash memory is in a standby mode, operate by the internal supply voltage INTVDD from the standby voltage generator 240 is in On the other hand, along with miniaturization of the transistor, the off-state leakage current (including PN junction leakage and gate leakage) flowing between the source and drain of the transistor increases as the threshold voltage of the transistor decreases. increase, it is necessary to minimize the leakage current of the peripheral circuit 250 in the standby state.

어느 양태에서는, 리크 전류 감시부(220)는, 주변 회로(250)의 리크 전류를 감시하기 위해, 적어도 하나의 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터를 직렬로 접속한 CMOS 트랜지스터를 포함한다. PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터의 각각의 채널폭은, 주변 회로(250)의 전체 CMOS 트랜지스터의 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터의 합계의 채널폭에 대해서 일정한 비 R을 가진다. 환언하면, 리크 전류 감시부(220)의 CMOS 트랜지스터의 오프 리크 전류 ILEAK×R이 주변 회로(250)의 오프 리크 전류 ILEAK_PERI에 근사한다.In one aspect, the leakage current monitoring unit 220 includes a CMOS transistor in which at least one PMOS transistor and an NMOS transistor are connected in series in order to monitor the leakage current of the peripheral circuit 250 . The channel width of each of the PMOS transistor and the NMOS transistor has a constant ratio R with respect to the channel width of the sum of the PMOS transistor and NMOS transistor of all the CMOS transistors of the peripheral circuit 250 . In other words, the off-leak current I LEAK × R of the CMOS transistor of the leak current monitoring unit 220 approximates the off-leak current I LEAK_PERI of the peripheral circuit 250 .

리크 전류 감시부(220)가 생성하는 리크 전류 ILEAK의 정밀도를 한층 향상시키기 위해, 주변 회로(250)의 CMOS 트랜지스터의 구성을 고려하도록 해도 무방하다. 즉, CMOS 트랜지스터의 오프 리크에는, 도 4a의 (A)에 도시한 것처럼, 입력 신호가 H레벨일 때에 PMOS 트랜지스터가 오프(off)하고 NMOS 트랜지스터가 온(On)하는 경우의 오프 리크 전류 IPMOS와, 도 4a의 (B)에 도시한 것처럼, 입력 신호가 L레벨일 때에 PMOS 트랜지스터가 온(On)하고 NMOS 트랜지스터가 오프(Off)하는 경우의 오프 리크 전류 INMOS가 있다. 오프 리크 전류 IPMOS와 오프 리크 전류 INMOS는 크기가 다르므로, 주변 회로(250)의 PMOS 트랜지스터가 오프하는 CMOS 트랜지스터의 총수 S_P와, NMOS 트랜지스터가 오프하는 CMOS 트랜지스터의 총수 S_N을 산출한다. 도 4a의 (C)에 도시한 총수 S_P의 PMOS 트랜지스터의 채널폭의 합계에 대해 일정한 비가 되는, PMOS 트랜지스터가 오프 리크 트랜지스터가 되는 리크 회로 A와, 도 4a의 (D)에 도시한 총수 S_N의 NMOS 트랜지스터의 채널폭의 합계에 대해 일정한 비가 되는, NMOS 트랜지스터가 오프 리크 트랜지스터가 되는 리크 회로 B를 리크 전류 감시부(220)가 포함한다. 리크 회로 A와 리크 회로 B가 병렬로 접속되고, 리크 전류 IPMOS와 리크 전류 INMOS와의 합계가 리크 전류 ILEAK가 된다.In order to further improve the accuracy of the leak current I LEAK generated by the leak current monitoring unit 220, the configuration of the CMOS transistor of the peripheral circuit 250 may be considered. That is, in the off-leakage of the CMOS transistor, as shown in (A) of FIG. 4A, the off-leak current I PMOS when the PMOS transistor is turned off and the NMOS transistor is turned on when the input signal is H level. and, as shown in (B) of FIG. 4A, there is an off-leak current I NMOS when the PMOS transistor is turned on and the NMOS transistor is turned off when the input signal is at the L level. Since the off-leak current I PMOS and the off-leak current I NMOS have different sizes, the total number of CMOS transistors S_P turned off by the PMOS transistors of the peripheral circuit 250 and the total number S_N of CMOS transistors turned off by the NMOS transistors are calculated. The leak circuit A in which the PMOS transistors become off-leak transistors having a constant ratio to the sum of the channel widths of the PMOS transistors of the total number S_P shown in FIG. 4A (C) and the total number S_N shown in FIG. 4A (D) The leak current monitoring unit 220 includes a leak circuit B in which the NMOS transistors become off-leak transistors having a constant ratio to the sum of the channel widths of the NMOS transistors. The leak circuit A and the leak circuit B are connected in parallel, and the sum of the leak current I PMOS and the leak current I NMOS becomes the leak current I LEAK .

리크 전류 감시부(220)는, 주변 회로(250)의 더 많은 리크 특성을 고려한 리크 전류 ILEAK를 생성하기 위해, 복수 종의 리크 회로를 포함하도록 해도 무방하다. 주변 회로(250)에는, CMOS 트랜지스터를 이용한 다양한 논리 회로(인버터, AND 게이트, NAND 게이트 등)가 형성되고, 각각의 논리 회로에 따라 리크 전류의 크기가 상이하다. 그래서, 도 4b의 (A)에 도시한 것처럼, 리크 특성이 다른 다양한 리크 회로 A, B, C~N을 준비해 두고, 주변 회로(250)의 구성에 맞춰, 트리밍 신호(Trim)에 의해 선택한 리크 회로를 동작시키도록 해도 무방하다.The leak current monitoring unit 220 may include a plurality of types of leak circuits in order to generate the leak current I LEAK considering more leak characteristics of the peripheral circuit 250 . In the peripheral circuit 250, various logic circuits (inverter, AND gate, NAND gate, etc.) using CMOS transistors are formed, and the magnitude of the leakage current is different according to each logic circuit. Therefore, as shown in (A) of FIG. 4B, various leak circuits A, B, C to N having different leak characteristics are prepared, and the leak selected according to the configuration of the peripheral circuit 250 by the trimming signal (Trim). It is okay to make the circuit operate.

예를 들면, 리크 회로 A는, PMOS 트랜지스터의 오프 리크 전류를 생성하고, 리크 회로 B는, NMOS 트랜지스터의 오프 리크 전류를 생성하고, 리크 회로 C는, PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터의 오프 리크 전류를 생성하고, 리크 회로 N은, NAND 게이트의 PMOS 트랜지스터의 오프 리크 전류를 생성한다. 트리밍 신호(Trim)는, 예를 들면, 퓨즈를 용단(溶斷)시킴으로써 선택된 리크 회로 A~N을 동작시킨다.For example, leak circuit A generates off-leak current of PMOS transistors, leak circuit B generates off-leak current of NMOS transistors, and leak circuit C generates off-leak currents of PMOS and NMOS transistors. and the leakage circuit N generates an off leakage current of the PMOS transistor of the NAND gate. The trimming signal Trim operates the leak circuits A to N selected by, for example, blowing a fuse.

또한, 리크 회로 A, B, C, …, N의 각각은, 주변 회로(250)의 대응하는 논리 회로의 리크 전류의 비를 스케일링(scaling)하기 위해, 복수 조(組)의 CMOS 트랜지스터를 포함하고, 복수 조의 CMOS 트랜지스터 중에서 선택된 수의 CMOS 트랜지스터가 동작된다. 이 선택은, 트리밍 신호(Trim)에 의해 실시된다. 예를 들면, 병렬로 접속된 리크 회로 A가 P조 있을 경우, 주변 회로(250)의 대응하는 CMOS 인버터의 리크 전류에 대해서 일정한 비를 얻기 위해서, 트리밍 신호(Trim)에 의해 P조 중에서 선택된 수의 리크 회로 A가 동작된다. 예를 들면, 트리밍 신호(Trim)에 의해 퓨즈를 용단시킴으로써 선택된 수의 리크 회로 A를 동작시킨다.Further, leak circuits A, B, C, . . . , N each includes a plurality of sets of CMOS transistors in order to scale the ratio of the leakage current of the corresponding logic circuit of the peripheral circuit 250, and a selected number of CMOS transistors among the plurality of sets of CMOS transistors. Transistor works. This selection is performed by the trimming signal Trim. For example, when there is a P group of leakage circuits A connected in parallel, in order to obtain a constant ratio with respect to the leakage current of the corresponding CMOS inverter of the peripheral circuit 250, the number selected from the P group by the trimming signal Trim. The leak circuit A of is operated. For example, the selected number of leakage circuits A are operated by blowing fuses according to the trimming signal Trim.

리크 회로 A, B, C, …, N은, 병렬로 접속되고, 각 리크 회로에 의해 생성된 리크 전류 IA, IB, IC, …, IN의 합계가 리크 전류 ILEAK가 된다. 조작 온도가 증가하면, 리크 전류 ILEAK가 증가하고, 조작 온도가 저하하면, 리크 전류 ILEAK가 저하한다.Leak circuit A, B, C, … , N are connected in parallel and leak currents I A , I B , I C , . . . generated by each leak circuit. , I N becomes the leakage current I LEAK . When the operating temperature increases, the leak current I LEAK increases, and when the operating temperature decreases, the leak current I LEAK decreases.

이와 같이 해서, 리크 전류 감시부(220)는, 스탠바이 상태일 때의 주변 회로(250)의 리크 전류 ILEAK_PERI를 감시한 리크 전류 ILEAK를 생성하고, 생성한 리크 전류 ILEAK를 출력 전압 제어부(230)에 제공한다.In this way, the leak current monitoring unit 220 generates the leak current I LEAK by monitoring the leak current I LEAK_PERI of the peripheral circuit 250 in the standby state, and transmits the generated leak current I LEAK to the output voltage control unit ( 230) is provided.

출력 전압 제어부(230)는, 리크 전류 ILEAK에 근거해 참고 전압(Vref)을 제어한다. 구체적으로는, 출력 전압 제어부(230)는, 리크 전류 ILEAK가 증가하면, 참고 전압(Vref_C)을 저하시키고, 리크 전류 ILEAK가 감소하면, 참고 전압(Vref_C)을 증가시킨다. 출력 전압 제어부(230)에 의해 제어된 참고 전압(Vref_C)은 스탠바이 전압 생성부(240)에 제공된다.The output voltage controller 230 controls the reference voltage Vref based on the leak current I LEAK . Specifically, the output voltage controller 230 decreases the reference voltage Vref_C when the leak current I LEAK increases, and increases the reference voltage Vref_C when the leak current I LEAK decreases. The reference voltage Vref_C controlled by the output voltage controller 230 is provided to the standby voltage generator 240 .

스탠바이 전압 생성부(240)는, 예를 들면, 도 2에 도시한 내부 전압 생성 회로(120)와 같은 구조이다. 스탠바이 전압 생성부(240)는, 참고 전압(Vref_C)을 수취하고, 참고 전압(Vref_C)과 동일해지는 내부 공급 전압(INTVDD)을 주변 회로(250)에 제공한다. 주변 회로(250)의 조작 온도가 상승하면, 참고 전압(Vref_C)이 저하하고, 그에 수반해 내부 공급 전압(INTVDD)이 저하하기 때문에, 주변 회로(250)의 리크 전류 ILEAK_PERI가 억제되어, 전력을 절약할 수 있다. 스탠바이 상태에서 액티브 상태로 천이하면, 액티브 전압 생성부(260)로부터 내부 공급 전압(INTVDD)이 주변 회로(250)에 공급된다.The standby voltage generator 240 has the same structure as the internal voltage generator circuit 120 shown in FIG. 2 , for example. The standby voltage generator 240 receives the reference voltage Vref_C and provides the internal supply voltage INTVDD equal to the reference voltage Vref_C to the peripheral circuit 250 . When the operating temperature of the peripheral circuit 250 rises, the reference voltage Vref_C decreases and the internal supply voltage INTVDD decreases accordingly, so the leakage current I LEAK_PERI of the peripheral circuit 250 is suppressed, and power can save When transitioning from the standby state to the active state, the internal supply voltage INTVDD from the active voltage generator 260 is supplied to the peripheral circuit 250 .

도 5는, 제2 실시예에 따른 전압 생성 회로(200)의 상세한 회로 구성의 개략도이다. 참고 전압 생성부(210)는, BGR 회로를 이용해 참고 전압(Vref)을 생성하고, 이 참고 전압(Vref)을 출력 전압 제어부(230)에 제공한다. 덧붙여, 참고 전압(Vref)은, 제1 실시예의 참고 전압(Vref_NTc)과 달리, 참고 전압(Vref)은 정(正)의 온도계수를 가진다.5 is a schematic diagram of a detailed circuit configuration of a voltage generator circuit 200 according to the second embodiment. The reference voltage generator 210 generates a reference voltage Vref using the BGR circuit and provides the reference voltage Vref to the output voltage controller 230 . Incidentally, the reference voltage Vref has a positive temperature coefficient, unlike the reference voltage Vref_NTc of the first embodiment.

출력 전압 제어부(230)는, 스탠바이 전압 생성부(240)와 마찬가지로, 정전류 회로(유니티 게인 버퍼(OP1), 트랜지스터(Q2))를 포함하고, 또한 노드(N3)에는, 외부 전원 전압(VDD)의 변동에 의존하지 않는 전압(Vref)이 생성된다. 노드(N3)와 노드(N4)의 사이에 저항(R3)이 접속되고, 노드(N4)에 정전류 IC가 생성된다. 정전류 IC는, 스탠바이 전압 생성부(240)에 의해 생성되는 정전류 IC_PERI에 대해서 일정한 비를 가진다(ILEAK_PERI:ILEAK = IC_PERI:IC). 즉, 트랜지스터(Q2)의 채널폭은, 트랜지스터(Q1)의 채널폭에 대해서 일정한 비로 조정된다.Like the standby voltage generator 240, the output voltage controller 230 includes a constant current circuit (a unity gain buffer OP1 and a transistor Q2), and has an external power supply voltage VDD at a node N3. A voltage Vref that does not depend on fluctuations in is generated. A resistor R3 is connected between the node N3 and the node N4, and a constant current I C is generated at the node N4. The constant current I C has a constant ratio with respect to the constant current I C_PERI generated by the standby voltage generator 240 (I LEAK_PERI :I LEAK = I C_PERI :I C ). That is, the channel width of the transistor Q2 is adjusted at a constant ratio with respect to the channel width of the transistor Q1.

출력 전압 제어부(230)의 노드(N4)에는, 리크 전류 감시부(220)가 접속된다. 여기에서는, 리크 전류 감시부(220)가 리크 회로 A를 갖추는 예가 나타나고 있다. 노드(N4)에 생성된 정전류 IC는, 리크 전류 감시부(220)에 의해 생성된 리크 전류 ILEAK에 의해 GND에 흐르고, 그 결과, 노드(N4)에는, 정전류 IC와 리크 전류 ILEAK와의 차(IC-ILEAK)에 의해 제어된 참고 전압(Vref_C)이 생성된다. 즉, 온도 상승에 의해 리크 전류 ILEAK가 증가하면, 참고 전압(Vref_C)이 저하하고, 온도 감소에 의해 리크 전류 ILEAK가 감소하면, 참고 전압(Vref_C)이 증가하여, 온도 변화에 따른 제어된 참고 전압(Vref_C)이 자율적으로 생성된다.A leak current monitoring unit 220 is connected to the node N4 of the output voltage control unit 230 . Here, an example in which the leak current monitoring unit 220 includes the leak circuit A is shown. The constant current I C generated at the node N4 flows to GND due to the leak current I LEAK generated by the leak current monitoring unit 220, and as a result, the constant current I C and the leak current I LEAK in the node N4 A reference voltage (Vref_C) controlled by the difference (I C -I LEAK ) with and is generated. That is, when the leak current I LEAK increases due to a temperature rise, the reference voltage Vref_C decreases, and when the leak current I LEAK decreases due to a decrease in temperature, the reference voltage Vref_C increases, so that the controlled A reference voltage (Vref_C) is autonomously generated.

제2 실시예에서는, 온도 변화에 따라 자율적으로 참고 전압(Vref_C)을 변화시켰지만, 리크 전류는, 어느 온도를 경계로 급격히 커지기 때문에, 참고 전압(Vref_C)이 주변 회로(250)의 CMOS의 최저 조작 전압 보다 저하할 우려가 있다. 그래서, 제3 실시예에서는, 참고 전압(Vref_C)이 CMOS의 최저 조작 전압을 밑돌지 않도록 피드백 제어를 실시한다.In the second embodiment, the reference voltage Vref_C is autonomously changed according to the temperature change, but since the leakage current rapidly increases at a certain temperature, the reference voltage Vref_C is the lowest CMOS operation of the peripheral circuit 250. There is a risk of lowering than the voltage. Therefore, in the third embodiment, feedback control is performed so that the reference voltage Vref_C does not fall below the lowest operating voltage of the CMOS.

도 6을 참조하면, 제3 실시예의 전압 생성 회로(200A)는, 전압 강하 검출부(300)와, 출력 전압 제어부(310)를 포함하고, 그 이외의 참고 전압 생성부(210), 리크 전류 감시부(220), 스탠바이 전압 생성부(240)는, 제2 실시예와 마찬가지이다.Referring to FIG. 6 , the voltage generation circuit 200A of the third embodiment includes a voltage drop detection unit 300 and an output voltage control unit 310, and other reference voltage generation units 210 and leak current monitoring Section 220 and standby voltage generation section 240 are the same as in the second embodiment.

전압 강하 검출부(300)는, 출력 전압 제어부(310)가 출력하는 온도 보상된 참고 전압(Vref_C)을 감시하고, 참고 전압(Vref_C)이 CMOS의 최저 조작 전압(Vmin)의 근방의 역치 전압(Vth)에 강하(降下)한 것을 검출하고(Vref_C-Vmin ≤ 역치 전압(Vth)), 그 검출 결과를 출력 전압 제어부(310)에 제공한다.The voltage drop detection unit 300 monitors the temperature-compensated reference voltage Vref_C output from the output voltage control unit 310, and determines that the reference voltage Vref_C is a threshold voltage Vth near the lowest operating voltage Vmin of the CMOS. ) is detected (Vref_C-Vmin ≤ threshold voltage (Vth)), and the detection result is provided to the output voltage controller 310.

출력 전압 제어부(310)는, 제2 실시예와 마찬가지로, 리크 전류 감시부(220)의 리크 전류 ILEAK에 따른 참고 전압(Vref_C)을 출력하지만, 참고 전압(Vref_C)이 역치 전압(Vth)에 강하한 것이 검출된 경우에는, 상기 참고 전압(Vref_C)이 역치 전압(Vth) 보다 커지도록 참고 전압(Vref_C)을 제어한다. 어느 양태에서는, 출력 전압 제어부(310)는, 외부 전원 전압(VDD)으로부터 노드(N3)에 흐르는 정전류 IC를 증가시키는 것으로, 리크 전류 ILEAK를 상쇄시켜, 참고 전압(Vref_C)을 증가시킨다. 다른 양태에서는, 출력 전압 제어부(310)는, DC 전압을 오프셋시키는 것으로, 참고 전압(Vref_C)을 증가시킨다. 이에 따라, 스탠바이 전압 생성부(240)의 내부 공급 전압(INTVDD)이 CMOS의 최저 조작 전압 보다 저하하는 것을 방지해, 주변 회로(250)의 동작이 보증된다.As in the second embodiment, the output voltage controller 310 outputs the reference voltage Vref_C according to the leak current I LEAK of the leak current monitoring unit 220, but the reference voltage Vref_C does not correspond to the threshold voltage Vth. When a drop is detected, the reference voltage Vref_C is controlled so that the reference voltage Vref_C becomes greater than the threshold voltage Vth. In one aspect, the output voltage controller 310 cancels the leak current I LEAK by increasing the constant current I C flowing from the external power supply voltage VDD to the node N3 to increase the reference voltage Vref_C. In another aspect, the output voltage controller 310 increases the reference voltage Vref_C by offsetting the DC voltage. Accordingly, the operation of the peripheral circuit 250 is guaranteed by preventing the internal supply voltage INTVDD of the standby voltage generating unit 240 from lowering than the lowest operating voltage of the CMOS.

도 7은, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전압 생성 회로(200A)의 제1 구성 예를 나타내는 도면이며, 도 5의 구성과 동일한 것에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고 있다. 전압 강하 검출부(300)는, 노드(N4)의 온도 보상된 참고 전압(Vref_C)을 감시한다. 전압 강하 검출부(300)는, 노드(N4)에 소스가 접속된 PMOS 트랜지스터(Q3)와, 트랜지스터(Q3)와 그라운드의 사이에 접속된 정전류를 흘리는 저항(R4)과, 트랜지스터(Q3)와 저항(R4) 사이의 노드(N5)에 접속된 인버터(IN)를 포함한다. 트랜지스터(Q3)의 게이트는, 그라운드로 하고, 트랜지스터(Q3)는 도통 상태이다.Fig. 7 is a diagram showing a first configuration example of the voltage generator circuit 200A according to the third embodiment of the present invention, and like reference numerals are attached to components identical to those in Fig. 5. As shown in Figs. The voltage drop detection unit 300 monitors the temperature-compensated reference voltage Vref_C of the node N4. The voltage drop detection unit 300 includes a PMOS transistor Q3 having a source connected to a node N4, a resistor R4 passing a constant current connected between the transistor Q3 and the ground, and a resistor between the transistor Q3 and the resistor and inverter IN connected to node N5 between R4. The gate of the transistor Q3 is grounded, and the transistor Q3 is in a conducting state.

참고 전압(Vref_C)이 CMOS의 최저 조작 전압 보다 충분히 높을 때, 트랜지스터(Q3)는 강하게 도통하는 것으로, 노드(N5)가 H레벨이 되어, 인버터(IN)의 출력이 L레벨이 된다. 참고 전압(Vref_C)이 저하해, Vref_C-Vmin ≤ Vth가 되면, 트랜지스터(Q3)의 게이트-소스 간 전압(VGS)이 작아지고, 트랜지스터(Q3)의 드레인 전류가 작아져, 노드(N5)가 L레벨이 되고, 인버터(IN)의 출력이 H레벨이 된다.When the reference voltage Vref_C is sufficiently higher than the CMOS minimum operating voltage, the transistor Q3 conducts strongly, the node N5 becomes H level, and the output of the inverter IN becomes L level. When the reference voltage Vref_C decreases and Vref_C-Vmin ≤ Vth, the gate-source voltage V GS of the transistor Q3 decreases, the drain current of the transistor Q3 decreases, and the node N5 becomes the L level, and the output of the inverter (IN) becomes the H level.

출력 전압 제어부(310)는, 외부 공급 전압(VDD)과 노드(N3)의 사이에 트랜지스터(Q2)와 병렬로 접속된 NMOS 트랜지스터(Q4)를 포함하고, 트랜지스터(Q4)의 게이트는, 전압 강하 검출부(300)의 인버터(IN)의 출력에 접속된다. 참고 전압(Vref_C)이 저하해, 인버터(IN)의 출력이 H가 되면, 트랜지스터(Q4)가 도통해, 노드(N3)에 전류 IADD가 공급된다. 트랜지스터(Q4)의 사이즈는, 전류 IADD가 온도 상승에 수반해 급격히 증가한 리크 전류 ILEAK를 상쇄하고, 또한 참고 전압(Vref_C)이 전압 강하 검출부(300)에 의해 검출되는 레벨보다 높아지도록, 조정된다.The output voltage controller 310 includes an NMOS transistor Q4 connected in parallel with the transistor Q2 between the external supply voltage VDD and the node N3, and the gate of the transistor Q4 has a voltage drop It is connected to the output of the inverter (IN) of the detection unit 300. When the reference voltage Vref_C decreases and the output of the inverter IN becomes H, the transistor Q4 conducts and the current I ADD is supplied to the node N3. The size of the transistor Q4 is adjusted so that the current I ADD cancels out the leakage current I LEAK that rapidly increases with the temperature rise, and the reference voltage Vref_C is higher than the level detected by the voltage drop detection unit 300. do.

참고 전압(Vref_C)이 CMOS의 최저 조작 전압 보다 충분히 증가하면, 전압 강하 검출부(300)의 인버터(IN)의 출력이 L레벨이 되어, 전류 IADD의 공급이 정지된다. 덧붙여, 전류 IADD의 공급 방법은, 상기에 한정되지 않고, 다른 방법에 의해 실시해도 무방하다.When the reference voltage Vref_C sufficiently rises above the lowest operating voltage of the CMOS, the output of the inverter IN of the voltage drop detection unit 300 goes to the L level, and the supply of the current I ADD is stopped. Incidentally, the supply method of the current I ADD is not limited to the above, and other methods may be used.

도 8은, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전압 생성 회로(200A)의 제2 구성 예를 나타내는 도면이며, 도 7의 구성과 동일한 것에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고 있다. 제2 구성 예에서는, 출력 전압 제어부(310A)는, 전압 강하 검출부(300)의 인버터(IN)의 출력에 따라 참고 전압(Vref_C)의 전압을 정(正)의 방향으로 증가시키는 전압 오프셋부(320)를 포함한다. 전압 오프셋부(320)는, 예를 들면, 참고 전압(Vref_C)을 외부 전원 전압(VDD)에 접속하기 위한 풀업(pull-up)용 트랜지스터를 포함하고, 상기 트랜지스터는, 인버터(IN)의 H레벨의 출력에 응답해 도통하고, 참고 전압(Vref_C)을 정(正)의 방향으로 오프셋시킨다.Fig. 8 is a diagram showing a second configuration example of the voltage generator circuit 200A according to the third embodiment of the present invention, and the same reference numerals are attached to components identical to those in Fig. 7 . In the second configuration example, the output voltage controller 310A is a voltage offset unit that increases the voltage of the reference voltage Vref_C in a positive direction according to the output of the inverter IN of the voltage drop detection unit 300 ( 320). The voltage offset unit 320 includes, for example, a pull-up transistor for connecting the reference voltage Vref_C to the external power supply voltage VDD, and the transistor is the H of the inverter IN. It conducts in response to the level output and offsets the reference voltage Vref_C in the positive direction.

참고 전압(Vref_C)이 CMOS의 최저 조작 전압 보다 충분히 증가하면, 전압 강하 검출부(300)의 인버터(IN)의 출력이 L레벨이 되고, 또한 전압 오프셋부(320)에 의한 전압 오프셋이 정지된다. 덧붙여, 전압 오프셋의 방법은, 상기에 한정되지 않고, 다른 방법에 의해 실시해도 무방하다.When the reference voltage Vref_C is sufficiently higher than the lowest operating voltage of the CMOS, the output of the inverter IN of the voltage drop detection unit 300 becomes L level, and the voltage offset by the voltage offset unit 320 is stopped. Incidentally, the voltage offset method is not limited to the above, and other methods may be used.

도 9는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전압 생성 회로(200A)의 제3 구성 예를 나타내는 도면이며, 도 7 및 도 8의 구성과 동일한 것에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고 있다. 제3 구성 예에서는, 출력 전압 제어부(310B)는, 도 7에 도시한 전류 IADD를 공급하기 위한 트랜지스터(Q4)와, 도 8에 도시한 참고 전압(Vref_C)을 정(正)의 방향으로 오프셋시키기 위한 전압 오프셋부(320)를 각각 포함한다. 트랜지스터(Q4) 및 전압 오프셋부(320)는, 전압 강하 검출부(300)에 의해 참고 전압(Vref_C)의 강하가 검출된 것에 응답하여, CMOS의 최저 조작 전압 보다 저하하지 않도록, 참고 전압(Vref_C)을 증가시킨다. 제3 구성 예에 의하면, 제1 및 제2 구성 예와 비교해, 참고 전압(Vref_C)을 단시간에 상승시킬 수 있다.Fig. 9 is a diagram showing a third configuration example of the voltage generator circuit 200A according to the third embodiment of the present invention, and the same reference numerals are attached to components identical to those in Figs. 7 and 8. In the third configuration example, the output voltage controller 310B transmits the transistor Q4 for supplying the current I ADD shown in FIG. 7 and the reference voltage Vref_C shown in FIG. 8 in the positive direction. Each includes a voltage offset unit 320 for offset. Transistor Q4 and voltage offset unit 320, in response to a drop in reference voltage Vref_C being detected by voltage drop detection unit 300, adjust the reference voltage Vref_C so as not to fall below the lowest operating voltage of the CMOS. increases According to the third configuration example, the reference voltage Vref_C can be increased in a short time compared to the first and second configuration examples.

다음에, 본 발명의 제4 실시예에 대해 설명한다. 도 10은, 제4 실시예에 따른 전압 생성 회로의 구성의 개략도이며, 도 9의 구성과 동일한 것에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고 있다. 본 실시예의 전압 생성 회로(400)에서는, 출력 전압 생성부(410)가 참고 전압 생성부(210)의 BGR 회로의 트랜지스터(Q10, Q20)와 커런트 미러(Current mirror)를 구성하는 PMOS 트랜지스터(Q5)를 갖춘다. 트랜지스터(Q5)는, 외부 전원 전압(VDD)과 트랜지스터(Q2)의 사이에 접속되고, 트랜지스터(Q5)의 게이트는, 트랜지스터(Q10, Q20)의 게이트에 공통으로 접속된다.Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Fig. 10 is a schematic diagram of the configuration of a voltage generator circuit according to the fourth embodiment, and the same reference numerals are assigned to components identical to those in Fig. 9. As shown in Figs. In the voltage generator circuit 400 of the present embodiment, the output voltage generator 410 includes the transistors Q10 and Q20 of the BGR circuit of the reference voltage generator 210 and the PMOS transistor Q5 constituting a current mirror. ) is equipped with Transistor Q5 is connected between the external power supply voltage VDD and transistor Q2, and the gate of transistor Q5 is commonly connected to the gates of transistors Q10 and Q20.

트랜지스터(Q5)는, 트랜지스터(Q10/Q20)에 대해서 일정한 커런트 미러비 K가 되는 사이즈로 구성되고, 출력 전압 제어부(410)에 흐르는 전류 IC는, iBGR의 K배(K는, 1 이상의 값)가 된다. 또한, BGR 회로를 흐르는 전류(iBGR)는, 정(正)의 온도계수를 가지기 때문에, 출력 전압 제어부(410)에 흐르는 전류 IC도 정(正)의 온도계수를 가진다. 이 때문에, 온도가 상승하면, 전류 IC가 증가하고, 동시에 리크 전류 감시부(220)에서 생성되는 리크 전류 ILEAK도 증가하고, 그 결과, 참고 전압(Vref_C)이 급격히 저하하는 것이 방지된다. 덧붙여, 출력 전압 제어부(410)는, 전압 강하 검출부(300)의 검출 결과에 응답해 전류 IADD를 부가하는 트랜지스터(Q4) 및 전압 오프셋부(320)를 갖추고 있지만, 어느 하나의 일방을 갖추는 구성이어도 무방하다.Transistor Q5 is configured to a size that has a constant current mirror ratio K with respect to transistors Q10/Q20, and the current I C flowing through the output voltage control unit 410 is K times iBGR (K is a value greater than or equal to 1) ) becomes In addition, since the current iBGR flowing through the BGR circuit has a positive temperature coefficient, the current I C flowing through the output voltage controller 410 also has a positive temperature coefficient. For this reason, when the temperature rises, the current I C increases and, at the same time, the leak current I LEAK generated by the leak current monitoring unit 220 also increases, and as a result, the reference voltage Vref_C is prevented from rapidly decreasing. Incidentally, the output voltage control unit 410 includes a transistor Q4 that adds a current I ADD in response to a detection result of the voltage drop detection unit 300 and a voltage offset unit 320, but has a configuration including either one. It is also free

다음에, 본 발명의 제5 실시예에 대해 설명한다. 도 11은, 제5 실시예에 따른 전압 생성 회로의 구성의 개략도이며, 도 10의 구성과 동일한 것에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고 있다. 본 실시예의 전압 생성 회로(500)에서는, 참고 전압 생성부(210A)는, 제1 실시예와 같은 구조이다. 즉, 참고 전압 생성부(210A)는, 부(負)의 온도계수를 가지는 참고 전압(Vref_NTc)을 출력 전압 제어부(410)에 제공한다.Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. Fig. 11 is a schematic diagram of the configuration of a voltage generator circuit according to the fifth embodiment, and the same reference numerals are attached to components identical to those in Fig. 10. As shown in Figs. In the voltage generator circuit 500 of this embodiment, the reference voltage generator 210A has the same structure as that of the first embodiment. That is, the reference voltage generator 210A provides the output voltage controller 410 with the reference voltage Vref_NTc having a negative temperature coefficient.

본 실시예에서는, 온도가 상승하면, 참고 전압(Vref_NTc)이 저하하고, 한편, 전류 IC가 증가하고, 리크 전류 ILEAK도 증가한다. 전류 IC의 증가가 리크 전류 ILEAK에 의해 상쇄된다면, 참고 전압(Vref_C)은, 참고 전압(Vref_NTc)의 저하에 의해 저하하고, 주변 회로(250)의 리크 전류가 억제된다. 덧붙여, 출력 전압 제어부(410)는, 전압 강하 검출부(300)의 검출 결과에 응답해 전류 IADD를 부가하는 트랜지스터(Q4) 및 전압 오프셋부(320)를 갖추고 있지만, 어느 하나의 일방을 갖추는 구성이어도 무방하다.In this embodiment, when the temperature rises, the reference voltage Vref_NTc decreases, while the current I C increases and the leakage current I LEAK also increases. If the increase in current I C is offset by the leak current I LEAK , the reference voltage Vref_C decreases due to the decrease in the reference voltage Vref_NTc, and the leak current in the peripheral circuit 250 is suppressed. Incidentally, the output voltage control unit 410 includes a transistor Q4 that adds a current I ADD in response to a detection result of the voltage drop detection unit 300 and a voltage offset unit 320, but has a configuration including either one. It is also free

본 실시예의 전압 생성 회로의 특징을 정리하면 다음과 같다.The characteristics of the voltage generator circuit of this embodiment are summarized as follows.

1. 스탠바이 전압 생성부(240)의 내부 공급 전압(INTVDD)은, 온도 보상하는 전 범위에서 CMOS의 최소 조작 전압을 보증한다.1. The internal supply voltage (INTVDD) of the standby voltage generating unit 240 guarantees the minimum operating voltage of the CMOS in the entire range of temperature compensation.

2. 온도 보상하는 범위의 가장 높은 온도에서, 스탠바이 전압 생성부(240)의 내부 공급 전압(INTVDD)이 최소의 DC 레벨로 제어된다.2. At the highest temperature in the temperature compensation range, the internal supply voltage INTVDD of the standby voltage generator 240 is controlled to a minimum DC level.

3. 보다 낮은 내부 공급 전압(INTVDD)을 이용함으로써, 주변 회로(250) 내의 집적회로의 교차점(junction) 리크 전류, 게이트 리크 전류, 트랜지스터의 오프 리크 전류를 최소한으로 억제할 수 있다.3. By using a lower internal supply voltage (INTVDD), the junction leak current of the integrated circuit in the peripheral circuit 250, the gate leak current, and the off-leakage current of the transistor can be minimized.

4. 딥 파워다운 모드(DPD)에 의한 전력 공급의 절단(cut-off) 대신에, 보다 낮은 레벨의 내부 공급 전압(INTVDD)을 유지함으로써, 딥 파워다운 모드일 때와 비교해서, 액티브 동작으로의 복귀 시간을 짧게 할 수 있다.4. Instead of cut-off of the power supply by Deep Power Down Mode (DPD), by maintaining the internal supply voltage (INTVDD) at a lower level, compared to when in Deep Power Down Mode, active operation return time can be shortened.

덧붙여, 본 실시예에서는 전압 생성 회로를 플래쉬 메모리의 스탠바이 상태에 적용하지만, 이는 일례이며, 본 발명은, 스탠바이 상태와는 관계없이 내부 회로에 대한 전압 공급에 적용할 수 있다. 더욱이, 본 발명은, 플래쉬 메모리 이외의 다른 반도체 디바이스의 내부 회로에 소망하는 내부 전압을 제공하는 전압 생성 회로에 적용할 수 있다.In addition, in this embodiment, the voltage generation circuit is applied to the standby state of the flash memory, but this is an example, and the present invention can be applied to voltage supply to internal circuits regardless of the standby state. Furthermore, the present invention can be applied to a voltage generation circuit that provides a desired internal voltage to an internal circuit of a semiconductor device other than a flash memory.

본 발명의 바람직한 실시의 형태에 대해 상술했지만, 본 발명은, 특정의 실시 형태로 한정되지 않으며, 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에서, 다양한 변형·변경이 가능하다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims.

100, 200, 200A, 400, 500: 전압 생성 회로
210, 210A: 참고 전압 생성부
220: 리크 전류 감시부
230, 310, 310A, 310B, 410: 출력 전압 제어부
240: 스탠바이 전압 생성부
250: 주변 회로
260: 액티브 전압 생성부
100, 200, 200A, 400, 500: voltage generation circuit
210, 210A: reference voltage generator
220: leak current monitoring unit
230, 310, 310A, 310B, 410: output voltage controller
240: standby voltage generator
250: peripheral circuit
260: active voltage generator

Claims (17)

참고 전압을 생성하는 참고 전압 생성부와,
반도체 장치의 내부 회로의 리크 전류에 대응하는 감시용 리크 전류를 생성하는 리크 전류 감시부와,
상기 감시용 리크 전류에 근거해, 상기 참고 전압을 제어하는 제어부와,
상기 제어부에 의해 제어된 참고 전압을 수취하고, 상기 제어된 참고 전압에 근거해, 상기 내부 회로에 내부 전압을 공급하는 내부 전압 생성부
를 포함하는 전압 생성 회로.
a reference voltage generator for generating a reference voltage;
a leak current monitor for generating a leak current for monitoring corresponding to a leak current in an internal circuit of the semiconductor device;
a controller for controlling the reference voltage based on the leak current for monitoring;
An internal voltage generator receiving the reference voltage controlled by the control unit and supplying an internal voltage to the internal circuit based on the controlled reference voltage.
A voltage generating circuit comprising a.
제1항에 있어서,
전압 생성 회로는,
상기 제어된 참고 전압이 일정 레벨에 강하한 것을 검출하는 검출부
를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 검출부의 검출 결과에 근거해, 상기 제어된 참고 전압을 제어하는,
전압 생성 회로.
According to claim 1,
The voltage generating circuit is
A detection unit for detecting that the controlled reference voltage drops to a predetermined level.
Including more,
The control unit,
Based on the detection result of the detection unit, controlling the controlled reference voltage,
voltage generating circuit.
제2항에 있어서,
상기 일정 레벨은,
상기 내부 회로의 CMOS 트랜지스터의 최저 조작 전압 보다 높은 전압인,
전압 생성 회로.
According to claim 2,
The certain level,
A voltage higher than the lowest operating voltage of the CMOS transistor of the internal circuit,
voltage generating circuit.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 리크 전류 감시부는,
상기 감시용 리크 전류를 생성하기 위한 오프 리크하는 감시용 트랜지스터
를 포함하고,
상기 감시용 트랜지스터의 채널폭은,
상기 내부 회로의 오프 리크하는 트랜지스터의 총수(總數)의 채널폭에 대해서 일정한 비를 가지도록 구성되는,
전압 생성 회로.
According to claim 1 or 2,
The leak current monitoring unit,
Leak-off monitoring transistor for generating the monitoring leak current
including,
The channel width of the monitoring transistor is
It is configured to have a constant ratio with respect to the channel width of the total number of transistors leaking off of the internal circuit,
voltage generating circuit.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 리크 전류 감시부는,
오프 리크하는 감시용 트랜지스터를 복수 종류 포함하고,
각 감시용 트랜지스터의 채널폭은,
상기 내부 회로의 대응하는 오프 리크하는 트랜지스터의 총수의 채널폭에 대해서 일정한 비를 가지도록 구성되는,
전압 생성 회로.
According to claim 1 or 2,
The leak current monitoring unit,
A plurality of types of off-leak monitoring transistors are included,
The channel width of each monitoring transistor is
It is configured to have a constant ratio with respect to the channel width of the total number of corresponding off-leaking transistors of the internal circuit,
voltage generating circuit.
제4항에 있어서,
상기 감시용 트랜지스터는,
PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터를 직렬로 접속한 CMOS 트랜지스터인,
전압 생성 회로.
According to claim 4,
The monitoring transistor,
A CMOS transistor in which a PMOS transistor and an NMOS transistor are connected in series,
voltage generating circuit.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 리크 전류 감시부는,
복수 종의 리크 회로를 포함하고, 복수 종의 리크 회로 중에서 선택된 리크 회로를 동작시켜, 상기 감시용 리크 전류를 생성하는,
전압 생성 회로.
According to claim 1 or 2,
The leak current monitoring unit,
including a plurality of types of leak circuits and operating a leak circuit selected from among the plurality of types of leak circuits to generate the leak current for monitoring;
voltage generating circuit.
제7항에 있어서,
상기 리크 전류 감시부는,
외부로부터 입력되는 트리밍 신호에 근거해, 리크 회로를 선택하는,
전압 생성 회로.
According to claim 7,
The leak current monitoring unit,
Selecting the leak circuit based on the trimming signal input from the outside,
voltage generating circuit.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
정전류를 생성하는 정전류 회로
를 포함하고,
상기 정전류 회로의 출력 노드가 상기 리크 전류 감시부에 접속되고,
상기 출력 노드로부터 상기 제어된 참고 전압이 출력되는,
전압 생성 회로.
According to claim 1 or 2,
The control unit,
Constant current circuit that generates constant current
including,
An output node of the constant current circuit is connected to the leak current monitoring unit;
The controlled reference voltage is output from the output node,
voltage generating circuit.
제9항에 있어서,
상기 감시용 리크 전류가 증가하면, 상기 제어된 참고 전압이 저하하고,
상기 감시용 리크 전류가 저하하면, 상기 제어된 참고 전압이 증가하는,
전압 생성 회로.
According to claim 9,
When the leak current for monitoring increases, the controlled reference voltage decreases;
When the leak current for monitoring decreases, the controlled reference voltage increases.
voltage generating circuit.
제9항에 있어서,
상기 정전류 회로는,
부(負)의 온도계수를 가지는 참고 전압에 근거해, 상기 정전류를 생성하는,
전압 생성 회로.
According to claim 9,
The constant current circuit,
generating the constant current based on a reference voltage having a negative temperature coefficient;
voltage generating circuit.
제9항에 있어서,
상기 정전류 회로는,
정(正)의 온도계수를 가지는 참고 전압에 근거해, 상기 정전류를 생성하는,
전압 생성 회로.
According to claim 9,
The constant current circuit,
generating the constant current based on a reference voltage having a positive temperature coefficient;
voltage generating circuit.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 검출부에 의해 상기 제어된 전압이 일정 레벨에 강하한 것이 검출된 경우, 상기 제어된 전압을 상승시키는,
전압 생성 회로.
According to claim 2,
The control unit,
Raising the controlled voltage when it is detected by the detection unit that the controlled voltage drops to a certain level,
voltage generating circuit.
제13항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 검출부의 검출 결과에 근거해, 정전류에 추가의 전류를 부가하는,
전압 생성 회로.
According to claim 13,
The control unit,
Adding an additional current to the constant current based on the detection result of the detection unit,
voltage generating circuit.
제13항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 검출부의 검출 결과에 근거해, 상기 제어된 참고 전압을 정(正)의 방향으로 상승시키는,
전압 생성 회로.
According to claim 13,
The control unit,
Based on the detection result of the detection unit, the controlled reference voltage is raised in a positive direction.
voltage generating circuit.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 전압 생성 회로
를 포함하는, 반도체 장치.
The voltage generator circuit according to any one of claims 1 to 3
Including, a semiconductor device.
제16항에 있어서,
반도체 장치는,
저 소비전력으로 동작하는 스탠바이 모드
를 포함하고,
상기 전압 생성 회로는,
스탠바이 모드일 때 상기 내부 회로에 상기 내부 전압을 공급하는,
반도체 장치.
According to claim 16,
semiconductor devices,
Standby mode operating with low power consumption
including,
The voltage generating circuit,
Supplying the internal voltage to the internal circuit when in standby mode,
semiconductor device.
KR1020220077477A 2021-09-22 2022-06-24 Voltage generating circuit and semiconductor device Active KR102643770B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021153901A JP7103742B1 (en) 2021-09-22 2021-09-22 Voltage generation circuit
JPJP-P-2021-153901 2021-09-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230042620A true KR20230042620A (en) 2023-03-29
KR102643770B1 KR102643770B1 (en) 2024-03-06

Family

ID=82482463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220077477A Active KR102643770B1 (en) 2021-09-22 2022-06-24 Voltage generating circuit and semiconductor device

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12032396B2 (en)
JP (1) JP7103742B1 (en)
KR (1) KR102643770B1 (en)
CN (1) CN115903992A (en)
TW (1) TWI792988B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115617113B (en) * 2022-11-08 2023-03-10 电子科技大学 A Voltage Reference Source for Extremely Low Temperatures

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070085596A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit apparatus and electronic apparatus

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001117654A (en) * 1999-10-21 2001-04-27 Nec Kansai Ltd Reference voltage generating circuit
JP3825300B2 (en) * 2001-10-31 2006-09-27 Necエレクトロニクス株式会社 Internal step-down circuit
JP2005050473A (en) * 2003-07-31 2005-02-24 Renesas Technology Corp Semiconductor device
JP4764086B2 (en) * 2005-07-27 2011-08-31 パナソニック株式会社 Semiconductor integrated circuit device
CN101681881B (en) * 2007-11-08 2011-12-28 罗姆股份有限公司 Semiconductor device, power supply provided with semiconductor device, and processing unit
JP2013200767A (en) * 2012-03-26 2013-10-03 Toyota Motor Corp Band gap reference circuit
DE102014213963B4 (en) 2014-07-17 2021-03-04 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Leakage reduction technology for low voltage LDOs
JP6416650B2 (en) * 2015-02-06 2018-10-31 エイブリック株式会社 Constant voltage circuit and oscillation device
FR3042304B1 (en) * 2015-10-09 2017-11-24 Commissariat Energie Atomique METHOD AND CIRCUIT FOR CONTROLLING PROGRAMMING CURRENT IN NON-VOLATILE MEMORY MATRIX
TWI557529B (en) * 2016-01-12 2016-11-11 新唐科技股份有限公司 Reference voltage circuit
TWI664798B (en) 2017-11-20 2019-07-01 國立成功大學 Power supply system
CN110568895A (en) 2019-10-11 2019-12-13 思瑞浦微电子科技(苏州)股份有限公司 Circuit for LDO adaptive leakage compensation
JP2021082094A (en) 2019-11-21 2021-05-27 ウィンボンド エレクトロニクス コーポレーション Voltage generation circuit and semiconductor device using the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070085596A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit apparatus and electronic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP7103742B1 (en) 2022-07-20
TWI792988B (en) 2023-02-11
KR102643770B1 (en) 2024-03-06
JP2023045472A (en) 2023-04-03
US12032396B2 (en) 2024-07-09
CN115903992A (en) 2023-04-04
TW202314446A (en) 2023-04-01
US20230087732A1 (en) 2023-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5394026A (en) Substrate bias generating circuit
US20080042736A1 (en) Temperature dependent internal voltage generator
US8030979B2 (en) Circuit for generating reference voltage
US20090121699A1 (en) Bandgap reference voltage generation circuit in semiconductor memory device
KR101944359B1 (en) Bandgap reference voltage generator
US6034519A (en) Internal supply voltage generating circuit
US11429131B2 (en) Constant current circuit and semiconductor apparatus
US7589513B2 (en) Reference voltage generator circuit
KR100792370B1 (en) Internal voltage generator
US8902679B2 (en) Memory array with on and off-state wordline voltages having different temperature coefficients
JPH02183126A (en) Temperature threshold detecting circuit
US7068024B1 (en) Voltage regulator having positive temperature coefficient for self-compensation and related method of regulating voltage
US7642840B2 (en) Reference voltage generator circuit
KR100446457B1 (en) Step-down circuit
US7157893B2 (en) Temperature independent reference voltage generator
KR102643770B1 (en) Voltage generating circuit and semiconductor device
US20230084920A1 (en) Temperature compensation circuit and semiconductor integrated circuit using the same
US7095269B2 (en) Voltage generator
US6927558B2 (en) Power supply voltage lowering circuit used in semiconductor device
US7609099B2 (en) Power-on detecting circuit
KR20000061319A (en) Current generator having a circuit for compensating the temperature variation
US5982676A (en) Low voltage generator for bitlines
KR0180460B1 (en) The reference voltage generating circuit
KR100902121B1 (en) Internal voltage generator

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20220624

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20230816

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20240213

PG1601 Publication of registration